西沙湾，位于南海西沙群岛中部。西沙湾是中国南海重要的区域海洋性渔场，也是南海海域水文地质探测、海洋环境、生态环境监测和海洋科学研究区域之一。
西沙群岛是中国的南海领土，拥有紧临海岸、波涛汹涌的3000多公里海域，包括西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛。其中，西沙群岛是南海战略走廊上的第一要塞，也是中国南海最西端的防线。
西沙湾水深平均在上百米，中部有一个比较平坦的海底凹陷——西沙湾海槽，槽的中心处是水深超过1000米深度的海底谷。因为这个海底谷，西沙湾也被称为南海深潜“黄金段”，对于深潜作业和海洋科学探索有着极高的价值。
西沙湾海域生物种类十分丰富，这里是海洋生态系统独特的“摇篮”，保护区内有众多罕见动植物。特别是科学家们在这里发现了比鲸鲨还要大的浅海深潜鲨鱼，“深潜之王”就诞生在西沙湾。
西沙湾同时是南海的传统渔场，也是海洋自然公园区和生态屏障，保护西沙湾的生态环境始终是海关们的头等大事。